CN110488934A - 一种兼顾12v和48v供电电源的gpu板卡及设计方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种兼顾12V和48V供电电源的GPU板卡及设计方法，本发明从AI服务器实际设计出发，对于48V供电系统和12V供电系统采用不同的供电连接器，48V供电系统选用radsok连接器，12V供电系统选用大电流连接器，从而防止电源插错而造成烧板，并以此设计两种供电系统的电源路径，包括总电流、总路径宽度、每GPU模块电流和每GPU模块路径宽度，实现对48V供电系统和12V供电系统的兼容，填补了兼容48V和12V供电系统GPU板卡的设计空白，提高产品的适配性和灵活度，满足客户产品需求。
Description
技术领域
本发明涉及服务器供电技术领域，特别是一种兼顾12V和48V供电电源的GPU板卡及设计方法。
背景技术
近年来，随着云计算、大数据以及AI技术的日益成熟，特别是计算力的提升已让AI应用无处不在。越来越多的企业开始将AI或者AI+作为技术转型突破的重要方向。结合了云计算、大数据以及AI的智慧计算，主导了计算的需求和走向。AI服务器就是面向智慧计算的核心产品，并且为服务器市场带来了强劲的增长动力。基于英伟达的GPU技术的全线AI计算产品和方案以及基于FPGA的AI加速方案等成为了AI服务器的主流产品，GPU是AI服务器的核心部件，具有额定功耗高、尖峰功耗高一级运算速度快等特点，如何给GPU供电是AI服务器的核心设计问题。
GPU板卡是一种集中GPU模块、GPU与CPU等的信号连接模块以及GPU供电模块于一体的板卡。传统大部分GPU供电的输入电源都是12V电源，随着近年来GPU额定功耗和尖峰功耗的增加，部分新的GPU采取了48V供电系统。48V供电系统具有电源密度大、供电路径损耗小以及电源转换效率更高等特点，48V供电系统成为了很多新GPU的首选供电方案。但目前市场上主流的GPU板卡为仅有48V供电系统或者仅有12V供电系统板卡，目前没有兼容48V供电系统和12V供电系统的GPU板卡。
发明内容
本发明的目的是提供一种兼顾12V和48V供电电源的GPU板卡及设计方法，旨在解决现有技术中没有兼容48V供电系统和12V供电系统的GPU板卡的问题，实现48V供电系统和12V供电系统的兼容，提高产品的适配性和灵活度。
为达到上述技术目的，本发明提供了一种兼顾12V和48V供电电源的GPU板卡，包括GPU模组，所述GPU板卡还包括：
48V供电系统、12V供电系统；
所述48V供电系统通过radsok连接器为板卡供电，所述12V供电系统通过大电流连接器为板卡供电；
所述48V供电系统通过48V的保险丝和热插拔控制器供电给GPU模组；
所述12V供电系统通过12V的保险丝和热插拔控制器供电给GPU模组。
优选地，所述48V供电系统中GPU输入最大电流为128A，其中每颗GPU的路径需求为16A，路径宽度设计为640mils。
优选地，所述12V供电系统中GPU输入最大电流供电需求200A，其中每颗GPU的路径需求为25A，路径宽度设计为1000mils。
优选地，与48V供电系统连接的热插拔控制器芯片为MP5048。
优选地，与12V供电系统连接的热插拔控制器芯片为MP5023。
优选地，所述板卡还包括DC-DC转换芯片，用于将48V转换为12V，以及将12V转换为1.8V和3.3V。
本发明还提供了一种兼顾12V和48V供电电源的GPU板卡的设计方法，所述方法包括以下操作：
在GPU板卡上同时设置48V供电系统和12V供电系统；
所述48V供电系统通过radsok连接器为板卡供电，所述12V供电系统通过大电流连接器为板卡供电，并分别通过保险丝和热插拔控制器供电给GPU模组；
当GPU模组搭载的是48V供电需求的GPU时，供电路径选择48V的radsok连接器；当GPU模组搭载的是12V供电需求的GPU时，供电路径选择12V的大电流连接器。
优选地，所述48V供电系统中GPU输入最大电流为128A，其中每颗GPU的路径需求为16A，路径宽度设计为640mils。
优选地，所述12V供电系统中GPU输入最大电流供电需求200A，其中每颗GPU的路径需求为25A，路径宽度设计为1000mils。
发明内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是发明所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：
与现有技术相比，本发明从AI服务器实际设计出发，提出一种兼容12V供电系统和48V供电系统的GPU板卡，对于48V供电系统和12V供电系统采用不同的供电连接器，48V供电系统选用radsok连接器，12V供电系统选用大电流连接器，从而防止电源插错而造成烧板，并以此设计两种供电系统的电源路径，包括总电流、总路径宽度、每GPU模块电流和每GPU模块路径宽度，实现对48V供电系统和12V供电系统的兼容，填补了兼容48V和12V供电系统GPU板卡的设计空白，提高产品的适配性和灵活度，满足客户产品需求。
附图说明
图1为现有技术中所提供的一种兼顾12V和48V供电电源的GPU板卡结构示意图。
具体实施方式
为了能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。
下面结合附图对本发明实施例所提供的一种兼顾12V和48V供电电源的GPU板卡及设计方法进行详细说明。
如图1所示，本发明公开了一种兼顾12V和48V供电电源的GPU板卡，所述GPU板卡包括：
48V供电系统、12V供电系统；
所述48V供电系统通过radsok连接器为板卡供电，所述12V供电系统通过大电流连接器为板卡供电；
所述48V供电系统通过48V的保险丝和热插拔控制器供电给GPU模组；
所述12V供电系统通过12V的保险丝和热插拔控制器供电给GPU模组。
48V电源和12V电源通过不同的连接器接入GPU板卡，防止电源查错而造成烧板，48V电源通过48V的保险丝和热插拔控制器(HSC)供电给GPU模组的48V管脚，同理12V电源通过12V的保险丝和热插拔控制器(HSC)供电给GPU模组的12V管脚，48V通过DC-DC转换芯片转换为12V，然后转换为1.8V和3.3V供给给GPU板的其他电源需求。
48V供电系统选用radsok连接器，radsok连接器具有电流密度高、接触阻抗小、占用体积小等特点，适合应用在高稳定性需求的供电系统中，12V供电系统选用大电流连接器方案，大电流连接器具有方便插拔、价格便宜等特点。
热插拔控制器具有缓启动、GPU端过流和短路保护、GPU电流和功耗实时监测、电源控制开关等功能，通过PMbus通信协议跟主板BMC沟通，48V供电系统热插拔控制器选用通用芯片MP5048实现热插拔功能设计，该芯片支持60V输入电压和20A尖峰电流输入，满足单48V供电GPU模组的设计需求；12V供电热插拔控制器选用通用芯片MP5023实现热插拔功能设计，该芯片支持30V输入电压和50A尖峰电流输入，满足单12V供电GPU模组的设计需求。
按照目前主流GPU功耗和电流需求规格进行路径设计，GPU板卡支持48V供电系统的GPU输入最大电流为128A，其中每颗GPU的路径需求为16A，路径宽度设计为640mils；GPU板卡支持12V供电系统的GPU输入最大电流供电需求200A，其中每颗GPU的路径需求为25A，路径宽度设计为1000mils，从而在PCB板电压层设计不同GPU模块的电源路径，实现兼容48V和12V供电系统。
当GPU模组搭载的是48V供电需求的GPU时，供电路径选择48V的radsok连接器，48V供电系统正常工作而12V供电系统不工作；当GPU模组搭载的是12V供电需求的GPU时，供电路径选择12V的大电流连接器，12V供电系统正常工作而48V供电系统不工作。
本发明从AI服务器实际设计出发，提出一种兼容12V供电系统和48V供电系统的GPU板卡，对于48V供电系统和12V供电系统采用不同的供电连接器，48V供电系统选用radsok连接器，12V供电系统选用大电流连接器，从而防止电源插错而造成烧板，并以此设计两种供电系统的电源路径，包括总电流、总路径宽度、每GPU模块电流和每GPU模块路径宽度，实现对48V供电系统和12V供电系统的兼容，填补了兼容48V和12V供电系统GPU板卡的设计空白，提高产品的适配性和灵活度，满足客户产品需求。
本发明实施例还提供了一种兼顾12V和48V供电电源的GPU板卡的设计方法，所述方法包括以下操作：
在GPU板卡上同时设置48V供电系统和12V供电系统；
所述48V供电系统通过radsok连接器为板卡供电，所述12V供电系统通过大电流连接器为板卡供电，并分别通过保险丝和热插拔控制器供电给GPU模组；
当GPU模组搭载的是48V供电需求的GPU时，供电路径选择48V的radsok连接器；当GPU模组搭载的是12V供电需求的GPU时，供电路径选择12V的大电流连接器。
48V电源和12V电源通过不同的连接器接入GPU板卡，防止电源查错而造成烧板，48V电源通过48V的保险丝和热插拔控制器(HSC)供电给GPU模组的48V管脚，同理12V电源通过12V的保险丝和热插拔控制器(HSC)供电给GPU模组的12V管脚，48V通过DC-DC转换芯片转换为12V，然后转换为1.8V和3.3V供给给GPU板的其他电源需求。
48V供电系统选用radsok连接器，radsok连接器具有电流密度高、接触阻抗小、占用体积小等特点，适合应用在高稳定性需求的供电系统中，12V供电系统选用大电流连接器方案，大电流连接器具有方便插拔、价格便宜等特点。
热插拔控制器具有缓启动、GPU端过流和短路保护、GPU电流和功耗实时监测、电源控制开关等功能，通过PMbus通信协议跟主板BMC沟通，48V供电系统热插拔控制器选用通用芯片MP5048实现热插拔功能设计，该芯片支持60V输入电压和20A尖峰电流输入，满足单48V供电GPU模组的设计需求；12V供电热插拔控制器选用通用芯片MP5023实现热插拔功能设计，该芯片支持30V输入电压和50A尖峰电流输入，满足单12V供电GPU模组的设计需求。
按照目前主流GPU功耗和电流需求规格进行路径设计，GPU板卡支持48V供电系统的GPU输入最大电流为128A，其中每颗GPU的路径需求为16A，路径宽度设计为640mils；GPU板卡支持12V供电系统的GPU输入最大电流供电需求200A，其中每颗GPU的路径需求为25A，路径宽度设计为1000mils，从而在PCB板电压层设计不同GPU模块的电源路径，实现兼容48V和12V供电系统。
当GPU模组搭载的是48V供电需求的GPU时，供电路径选择48V的radsok连接器，48V供电系统正常工作而12V供电系统不工作；当GPU模组搭载的是12V供电需求的GPU时，供电路径选择12V的大电流连接器，12V供电系统正常工作而48V供电系统不工作。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种兼顾12V和48V供电电源的GPU板卡，包括GPU模组，其特征在于，所述GPU板卡还包括：
48V供电系统、12V供电系统；
所述48V供电系统通过radsok连接器为板卡供电，所述12V供电系统通过大电流连接器为板卡供电；
所述48V供电系统通过48V的保险丝和热插拔控制器供电给GPU模组；
所述12V供电系统通过12V的保险丝和热插拔控制器供电给GPU模组。
2.根据权利要求1所述的一种兼顾12V和48V供电电源的GPU板卡，其特征在于，所述48V供电系统中GPU输入最大电流为128A，其中每颗GPU的路径需求为16A，路径宽度设计为640mils。
3.根据权利要求1所述的一种兼顾12V和48V供电电源的GPU板卡，其特征在于，所述12V供电系统中GPU输入最大电流供电需求200A，其中每颗GPU的路径需求为25A，路径宽度设计为1000mils。
4.根据权利要求1所述的一种兼顾12V和48V供电电源的GPU板卡，其特征在于，与48V供电系统连接的热插拔控制器芯片为MP5048。
5.根据权利要求1所述的一种兼顾12V和48V供电电源的GPU板卡，其特征在于，与12V供电系统连接的热插拔控制器芯片为MP5023。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种兼顾12V和48V供电电源的GPU板卡，其特征在于，所述板卡还包括DC-DC转换芯片，用于将48V转换为12V，以及将12V转换为1.8V和3.3V。
7.一种兼顾12V和48V供电电源的GPU板卡的设计方法，其特征在于，所述方法包括以下操作：
在GPU板卡上同时设置48V供电系统和12V供电系统；
所述48V供电系统通过radsok连接器为板卡供电，所述12V供电系统通过大电流连接器为板卡供电，并分别通过保险丝和热插拔控制器供电给GPU模组；
当GPU模组搭载的是48V供电需求的GPU时，供电路径选择48V的radsok连接器；当GPU模组搭载的是12V供电需求的GPU时，供电路径选择12V的大电流连接器。
8.根据权利要求1所述的一种兼顾12V和48V供电电源的GPU板卡的设计方法，其特征在于，所述48V供电系统中GPU输入最大电流为128A，其中每颗GPU的路径需求为16A，路径宽度设计为640mils。
9.根据权利要求1所述的一种兼顾12V和48V供电电源的GPU板卡的设计方法，其特征在于，所述12V供电系统中GPU输入最大电流供电需求200A，其中每颗GPU的路径需求为25A，路径宽度设计为1000mils。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111352494A (zh) * | 2020-02-22 | 2020-06-30 | 苏州浪潮智能科技有限公司 | 一种54v输入pcie交换板供电架构及电源布线方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7698579B2 (en) * | 2006-08-03 | 2010-04-13 | Apple Inc. | Multiplexed graphics architecture for graphics power management |
| CN207623922U (zh) * | 2017-11-16 | 2018-07-17 | 中国移动通信有限公司研究院 | 一种服务器供电系统 |
| CN108415331A (zh) * | 2018-03-13 | 2018-08-17 | 算丰科技（北京）有限公司 | Ai深度学习板卡及其电源供电方法 |
| CN108681386A (zh) * | 2018-04-03 | 2018-10-19 | 郑州云海信息技术有限公司 | 一种服务器冗余供电方法及其供电装置 |
| CN208888798U (zh) * | 2018-09-19 | 2019-05-21 | 贵州浪潮英信科技有限公司 | 一种服务器的gpu仿制品 |
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2019
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7698579B2 (en) * | 2006-08-03 | 2010-04-13 | Apple Inc. | Multiplexed graphics architecture for graphics power management |
| CN207623922U (zh) * | 2017-11-16 | 2018-07-17 | 中国移动通信有限公司研究院 | 一种服务器供电系统 |
| CN108415331A (zh) * | 2018-03-13 | 2018-08-17 | 算丰科技（北京）有限公司 | Ai深度学习板卡及其电源供电方法 |
| CN108681386A (zh) * | 2018-04-03 | 2018-10-19 | 郑州云海信息技术有限公司 | 一种服务器冗余供电方法及其供电装置 |
| CN208888798U (zh) * | 2018-09-19 | 2019-05-21 | 贵州浪潮英信科技有限公司 | 一种服务器的gpu仿制品 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111352494A (zh) * | 2020-02-22 | 2020-06-30 | 苏州浪潮智能科技有限公司 | 一种54v输入pcie交换板供电架构及电源布线方法 |
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